lim(x负向趋近于1)lnxln(1-x)可以直接化简为ln(x+1-x)做吗?
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发布时间:2022-04-23 20:19
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时间:2023-09-08 23:34
解法1,利用洛比塔法则。
lim(x趋近于0)[ln(1-x)ln(1+x)-ln(1-x^2)]/x^4
=lim(x趋近于0)[ln(1-x)/(1+x)-ln(1+x)/(1-x)+2x/(1-x^2)]/4x^3(分子分母分别求导)
=lim(x趋近于0)[(1-x)ln(1-x)-(1+x)ln(1+x)+2x]/4x^3(1-x^2)(化简)
=lim(x趋近于0)[(1-x)ln(1-x)-(1+x)ln(1+x)+2x]/4x^3(利用极限的乘积公式,再步化简)
=lim(x趋近于0)[-ln(1-x)-ln(1+x)]/12x^2(分子分母再分别求导)
=lim(x趋近于0)[1/(1-x)-1/(1+x)]/24x(分子分母再分别求导)
=lim(x趋近于0)(2x)]/24x(1-x^2)(化简)
=1/12
解法2.利用对数函数的泰勒公式。因为
ln(1-x)=-x-(x^2)/2-(x^3)/3+o(x^3)
ln(1+x)=x-(x^2)/2+(x^3)/3+o(x^3)
ln(1-x^2)=-x^2-(x^4)/2+o(x^4)
于是
ln(1+x)ln(1-x)-ln(1-x^2)
=[x-(x^2)/2+(x^3)/3+o(x^3)]*[-x-(x^2)/2-(x^3)/3+o(x^3)]-[-x^2-(x^4)/2+o(x^4)]
=-x^2-(5x^4)/12+o(x^4)+[x^2+(x^4)/2+o(x^4)]
=[(1/2)-(5/12)]x^4+o(x^4)=(1/12)x^4+o(x^4)
所以
lim(x趋近于0)[ln(1-x)ln(1+x)-ln(1-x^2)]/x^4=1/12追问为什么不可以直接化简为ln(x+1-x)呢?